Для нормального проростання насіння кукурудзи вона потребує вищу суму ефективних температур, ніж ранні ярі культури. За даними багатьох авторів головним фактором, який обумовлює початок сівби, є температура ґрунту на глибині загортання насіння.
Умови для проведення дослідів
Кліматичні умови Кіровоградської ДСГДС НААН є характерними для північного Степу України з помірним континентальним кліматом. У літній період нерідко спостерігаються суховії, у зимовий — відлиги з підвищенням температури до +10–13 °C. У квітні і травні часто відмічаються заморозки. У весняний період переважають вітри східних напрямків. Середня багаторічна сума опадів за рік становить 499 мм. У літні місяці опади бувають переважно зливового характеру, тому ефективність їхнього використання є незначною.
Основний обробіток ґрунту передбачав дворазове лущення (дискування) стерні попередника: перше — на глибину 6–8 см, друге — на 8–10 см через 2 тижні після першого (з появою сходів бур’янів та падалиці), полицеву оранку на глибину 25–27 см, що забезпечує розпушення, оборот і перемішування орного шару, дозволяє заробити пожнивні рештки, а також насіння та сходи бур’янів.
Передпосівний обробіток ґрунту складався із весняного боронування зябу і культивації на глибину 6–8 см. Захист від бур’янів передбачав використання ґрунтового гербіциду під передпосівну культивацію та страхового гербіциду у фазі 5–7 листків кукурудзи. Механізований догляд за посівами складався з одного міжрядного обробітку широкорядних посівів. Захист від шкідників та хвороб проводиться за необхідністю відповідно до наявних рекомендацій.
Мінеральні добрива вносили згідно зі схемою досліду (фактор А): 1. без добрив (контроль); 2. N60P30K30; 3. N90P45K45.
Насіння кукурудзи обробляли протруйником та комплексним мікробним препаратом.
Сівбу гібридів кукурудзи різних груп стиглості у досліді (фактор В) проводили у два строки залежно від температури ґрунту на глибині 10 см: 1. 8–10 ºС (16 квітня); 2. 12–14 ºС (27 квітня).
Погодні умови періоду вегетації кукурудзи 2015 року були досить сприятливими для її росту й розвитку. Квітень характеризувався нестійкою, із різкими коливаннями температурного режиму, погодою. Перша декада квітня була прохолодною, друга та третя — помірно теплими. Впродовж перших двох декад спостерігалися сильні вітри, а в другій половині місяця — заморозки. Максимальна температура повітря у найтепліші дні досягала 24–26 °C. Мінімальна у найхолодніші ночі знижувалася до мінус 1–3 °C. Поверхня ґрунту охолоджувалася до мінус 2–7 °C. Запаси продуктивної вологи в 0–10 см шарі ґрунту сформувалися на рівні достатніх 8–18 мм. Зволоження орного шару ґрунту було оптимальним — від 24 до 36 мм.
Червень характеризувався в цілому помірно теплою, в окремі періоди жаркою погодою, в кінці місяця було прохолодно. В першій половині місяця опадів майже не було, в другій спостерігалася дощова погода. Середня за червень температура повітря становила 21,1 °C, що на 2,5 °C вище норми. Максимальна температура повітря у найтепліші дні досягала 32–33 °C.
Середня місячна температура повітря липня сягала 23,5 °C, що на 3,5 °C вище норми. Максимальна температура повітря у найтепліші дні підвищувалася до 34–37°. Опадів за липень випало 91,3 мм, або 127% норми.
У серпні під впливом полів підвищеного тиску спостерігалася суха спекотна погода. Середня за місяць температура повітря становила 24,0 °C, що на 4,6 °C вище за норму.
Календарний літній період 2015 року характеризувався теплою та спекотною погодою.
Вересень був переважно спекотним. Сума опадів за вересень сягала 46,1 мм, або 121% норми.
Завершення вегетації кукурудзи відбувалося за доброї теплозабезпеченості та обмежених вологозапасах ґрунту, що сприяло чудовій вологовіддачі зерна досліджуваних гібридів кукурудзи, навіть середньопізньої групи стиглості.
Вирощування кукурудзи в умовах ризикованого землеробства
На основі статистичних даних урожайності сільськогосподарських культур в умовах Кіровоградської області та агрометеорологічних показників за тривалий період спостережень (1961–2014 рр.), ми вивчали залежності впливу кліматичних чинників на продуктивність кукурудзи в різних ґрунтово-кліматичних підзонах центрального регіону України.
Згідно зі статистичними даними опади протягом червня-липня мали найбільшу частку впливу на формування урожайності зерна кукурудзи в умовах Кіровоградщини: у підзоні Центрального Лісостепу (ст. Знам’янка) коефіцієнт детермінації сягав 0,738; у підзоні Північного Степу (ст. Бобринець) — R²=0,660.
Визначено оптимум температури повітря протягом травня-серпня, за якого можна отримати вищі показники урожайності кукурудзи у вказаних ґрунтово-кліматичних підзонах — відповідно, 18,5–19,5 та 20,0–21,0 ºС за частки впливу 0,42 та 0,55.
Для усунення несприятливих агротехнічних факторів, які вплинули б на процеси росту й розвитку рослин кукурудзи, дослідження проводили на фоні глибокого обробітку ґрунту (оптимальний за результатами попередніх досліджень), а також за інтегрованої системи захисту від бур’янів, шкідників і хвороб, яка передбачала як хімічні, так і біологічні засоби.
Запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту, згідно зі шкалою оцінки за ДСТУ 4362:2004, навесні 2014 та 2015 рр. були дуже добрі і становили в середньому з різних фонів живлення 160–170 мм, а в шарі 0–50 см — 70–85 мм. Тому за сівби в ранні та оптимальні строки (відповідно до схеми досліду) сходи гібридів кукурудзи різних груп стиглості та стартовий ріст і розвиток рослин культури залежали лише від температурного режиму ґрунту та рівня мінерального живлення.
Протягом періоду вегетації 2014 р., особливо другої частини, умови водного й мінерального живлення кукурудзи погіршувалися.
У критичний період розвитку рослин кукурудзи — фазу викидання волоті — запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту знизилися у посівах першого строку сівби від задовільних 90,1–94,9 мм під ранньостиглими гібридами до поганих 60,1–68,8 та 64,3–81,9 мм під середньостиглими та середньопізніми.
При настанні фази викидання волоті у посівах другого строку запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту стали дуже поганими — 55,6–65,3 мм під ранньостиглими гібридами, 49,4–56,1 мм — середньоранніми та 41,7–44,5 і 40,6–41,4 мм — під середньостиглими та середньопізніми гібридами.
Тобто більш пізньостиглі гібриди потребували більшої кількості продуктивної вологи для росту й розвитку, а перенесення строків сівби з ранньо-оптимального на очікувано оптимальний в умовах 2014 р. негативно позначилося на режимі водного живлення таких посівів.
Застосування інтенсивної системи удобрення також певною мірою посилювало інтенсивність водовитрачання посівами кукурудзи: за ранньої сівби середньоранніх гібридів — на 16,3%, середньостиглих та середньопізніх — на 12,6 та 21,5%; за оптимального строку сівби ранньостиглих гібридів — на 15,0%. Таке посилене водовитрачання, очевидно, зумовлювалося потребою для формування більшого габітусу й площі листкової поверхні рослин більш пізньостиглих гібридів.
Мінеральне живлення рослин кукурудзи у початковий період росту й розвитку відбувалося на високому фоні мінерального азоту (NO3+NH4) — 27,73–33,73 мг/кг, підвищеному фоні рухомого фосфору — 11,74–12,74 мг/100 г та дуже високому фоні обмінного калію — 19,37–21,51 мг/100 г ґрунту (за ДСТУ 4362:2004). Вміст гідролізованого азоту був низьким — 12,83–12,98 мг/100 г ґрунту.
Запаси мінерального азоту (NO3+NH4) на фоні без добрив за обох строків сівби знизилися протягом першої половини вегетації удвічі — із 96–116 до 49–58кг/га, а на фоні ресурсозбережної та інтенсивної систем удобрення — на 33–38 та 39–42%. Вміст нітратної частини мінерального азоту в орному шарі ґрунту на період викидання волоті становив лише 15–16% від ранньовесняних його запасів на фоні без добрив та 22–31% за ресурсозбережної і 24–25% — за інтенсивної систем удобрення, що зумовлено інтенсивним промиванням надмірною кількістю опадів у початковий період вегетації кукурудзи та значним використанням рослинами кукурудзи.
Вміст амонійної форми мінерального азоту, на відміну від нітратної, навпаки збільшився на усіх фонах живлення із 20–21 до 38–41 кг/га (на фоні без добрив) та 41–51 кг/га (ресурсозбережна та інтенсивна системи удобрення), або в 1,8–2,1 та 2,0–2,6 разів, внаслідок мікробіологічної активності ґрунту та сприятливих для цього умов за водним і тепловим режимом.
Вміст рухомого фосфору на період викидання волоті кукурудзи також зріс внаслідок мікробіологічної активності ґрунту на всіх фонах живлення із підвищеного до дуже високого рівня — з 11,74–12,74 до 21,73–25,99 мг/100 г ґрунту, або в 1,8–2,0 разів. В цілому в орному шарі ґрунту вміст фосфору збільшився із 405–440 кг/га у ранньовесняний період до 750–896 кг/га протягом першої половини періоду вегетації, і залишався на дуже високому рівні до кінця вегетації кукурудзи, навіть на фоні без добрив — 797–880 кг/га.
Запаси обмінного калію були дуже високими протягом усього періоду вегетації, але дещо нижчий їх рівень був на фоні без добрив — 597–651 кг/га у фазі викидання волоті та 712–737 кг/га — після збирання врожаю, при відповідних показниках у вказані періоди 678–821 та 788–1115 кг/га на фоні різних норм мінеральних добрив.
Таким чином, на період збирання зерна кукурудзи 2014 р., навіть на фоні без добрив, у ґрунті склався бездефіцитний баланс за легкогідролізованим азотом та обмінним калієм, майже вдвічі збільшилися запаси рухомого фосфору, але утворився 70–74% дефіцит нітратної форми азоту (за ресурсозбережної системи удобрення — 57–60%, інтенсивної — 39–50%).
У 2014 р. було встановлено певний дефіцит азотного живлення рослин кукурудзи, особливо гібридів більш пізньостиглих груп.
Застосування мінеральних добрив, особливо в помірній нормі N60P30K30, сприяло підвищенню вмісту хлорофілу в прапорцевому листку кукурудзи від фази викидання волоті до цвітіння качанів з 38,3–40,1 до 44,4–48,0% у ранньостиглих, із 35,7–36,8 до 37,5–44,4% у середньоранніх та середньостиглих, а також з 32,4–33,7 до 36,8–37,1% у середньопізніх гібридів.
Таким чином, гібриди пізніших груп стиглості потребують більшої норми добрив, особливо за першого строку сівби. Позитивним виявився вплив добрив на вміст хлорофілу у ранньостиглих та середньоранніх гібридів за обох строків сівби: за норми добрив N60P30K30 його вміст зріс до 41,6–44,5%, а за N90P45K45 — до 45,2–46,7%.
Польова схожість насіння в умовах 2014 р. залежала переважно від строків сівби та гібридів кукурудзи. Запаси продуктивної вологи в шарі ґрунту 0–20 см на період сівби кукурудзи в досліді були добрими і становили 23–26 мм, тобто польова схожість не обмежувалася цим чинником, а залежала від температурного режиму ґрунту на час сівби та енергії проростання насіння конкретного гібрида кукурудзи. У метровому шарі ґрунту вологозапаси також були на рівні дуже добрих, що сприяло гарному стартовому розвитку рослин кукурудзи в цілому.
Серед гібридів кукурудзи кращі показники і вища стійкість до несприятливих умов у період сівба-сходи за раннього строку сівби (tгр.=8–10 ºС)
були в ранньостиглого гібрида ДН Пивиха, середньостиглого Збруч (на фоні без добрив), ранньостиглого ДН Гарант і середньостиглого ДН Рута (на фоні добрив). Вони забезпечували польову схожість у ранніх посівах 82,0–83,7%. Водночас ранньостиглий гібрид Візаві та середньостиглий ДБ Хотин за різних фонів живлення у ранніх посівах мали найнижчі показники польової схожості насіння у досліді — 66,9–69,5%.
Ігор СЕМЕНЯКА, канд. с.-г. наук, доцент
Кіровоградська державна сільськогосподарська ДС НААН
Ольга СЛУЦЬКА, аспірант
ДУ Інститут зернових культур НААН
